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【原】23馬赫奔向地球!東風快遞又出民用新品,1600度烈焰燒不壞

來源:用戶 巔峰高地 收藏 編輯:王阿強
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我們常說航天科技造福人類,比如氣象預報、手機導航、災害救援、遙感觀測等等都是航天技術應用于現實生活的范例,但這遠不是全部,要說最直接利用宇宙空間環境的案例還是空間實驗。

國際空間站

所謂空間實驗就是將實驗物置于航天器中利用微重力環境進行實驗,常年運行在距離地球400多公里近地太空軌道重達419噸的國際空間站就是目前人類制造的最大空間實驗平臺,比如去年下半年由我國漢能旗下公司研發的9塊柔性砷化鎵太陽能電池陣列就曾隨天鵝座貨運飛船升空進入國際空間站。

國際空間站艙體內有大量實驗載荷

我國發射的神舟系列飛船以及天宮一號、二號兩艘目標飛行器在開拓載人航天工程技術的同時也開展了大量空間實驗,其中天宮二號就是我國第一座真正意義上的空間實驗室。

實驗載荷一般存放在航天器艙體內的特殊容器中,但也有放置在艙外利用宇宙射線進行暴露實驗的載荷。比如國際空間站哥倫布艙外部就有進行暴露實驗的平臺,神舟七號飛船航天員翟志剛實施我國首次太空行走時也曾將放置在軌道艙外部的實驗載荷取回

神舟七號外部暴露實驗載荷

空間實驗可以直接助力人類的生產生活,比如經過太空育種改良的農作物可以大幅提高產量,還有新材料在軌實驗、生物醫學在軌實驗等等。隨著2022年左右天宮空間站的建成我國空間實驗能力也將得到極大提升,但載人飛船和空間站的使用成本都很高,比如一艘神舟飛船生產發射成本就是10億人民幣,只有實驗載荷征集到一定規模集中發射才有成本效益。

還有一種方式就是返回式衛星,我國在上世紀70年代中期成為世界第三個掌握返回式衛星制造發射技術的國家。此類衛星與東風快遞是技術相通的,都需要特殊材料抵抗再入大氣層時因為高速飛行產生的1600攝氏度以上的高溫燒蝕,用以保護艙體內的戰斗部與實驗載荷。

實踐十號返回式衛星

在沒有空間站平臺的歲月里,我們就是通過發射大量返回式衛星進行空間載荷實驗,通過返回式衛星的研制也能助力東風快遞多快好省地送達全球。

近日,在第十二屆中國生物產業大會上亮相的“廣梅一號”就是全球首款商業化返回式衛星,同時也是全球首款可重復使用的返回式衛星。

廣梅一號商業返回式衛星

廣梅一號主要研發單位是航天科技集團第五研究院下屬公司,該院承擔有系列軍民科研項目。廣梅一號外形與沒有軌道艙的神舟飛船頗為相似,但體積更小,而且沒有太陽翼,太陽能電池均勻分布在推進艙外表面,這一點倒是與SpaceX公司的龍飛船一樣。

更重要的一點在于廣梅一號可以重復使用,這將極大程度降低制造成本,使用傳統抗燒蝕材料的神舟飛船返回艙在高達23馬赫的再入速度下只能使用一次,而廣梅一號可以重復使用這意味著我國新一代抗燒蝕材料已經研發成功

再入返回大氣層

近年來我國抗燒蝕新材料正如井噴之勢高速發展,例如中南大學粉末冶金國家實驗室的新型耐3000℃燒蝕陶瓷涂層及其復合材料,前不久中國科技大學團隊借鑒北極熊毛發結構研發的新型隔熱材料,這些技術進步為我們研發新一代載人飛船、新一代高超音速武器、新型天地往返衛星破除了最關鍵的技術障礙。

我國新一代載人飛船縮比返回艙

空天飛機

同時廣梅一號還具有“高載荷比”優勢,意思就是同等尺寸體積下內部實驗空間更大,說明新一代隔熱材料不僅性能更強,而且實現了輕質化。

正所謂民以食為天,廣梅一號主要用途就是太空育種,同時作為助力粵港澳大灣區建設的高科技空間平臺,它還將承擔基礎生命科學研究、生物醫藥等領域的實驗開發。

天宮二號艙內搭載有大量實驗載荷

作為有著上下五千年燦爛文化并延續至今的中華文明我們理當對世界發展有較大貢獻,由于歷史發展周期原因,過去我們曾打盹了將近200年,但現如今我們正在重歸原位。21世紀是空天世紀,尤其是進入本世紀第二個十年以來商業航天發展如火如荼,大洋彼岸SpaceX公司獵鷹系列火箭展示的低成本天地運輸系統為商業航天樹立了新標桿,作為航天領域的后發國家我們的商業航天也已經在路上。

天鵲80噸級液氧甲烷發動機試車

尤其是今年我國民營航天發展更是進入了快車道:藍箭航天研制的80噸級天鵲液氧甲烷發動機整機熱試車成功;翎客航天垂直回收火箭完成兩次低空飛行試驗,并在西部內陸興建了火箭回收著陸場,該著陸場將在今年8月進行公里級火箭回收試驗,明年上半年完成亞軌道火箭回收試驗任務,再之后就是軌道級火箭發射回收;本月星級榮耀還將發射雙曲一線一號運載火箭。

翎客航天火箭垂直回收飛行試驗

我國民營航天公司雖然都是初生牛犢,但也已經展示出非凡實力,尤其是藍箭航天攻克了目前處于世界前沿技術的液氧甲烷發動機,為后續大型運載火箭垂直回收鋪就了一條康莊大道!去年我國實施了全球最多的38次航天發射活動,不斷激活的商業航天市場也必將引領航天事業登頂新高峰!

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